DE202020104698U1 - Wind load compensation module, as well as door with a wind load compensation module and section element - Google Patents
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Abstract
Windlastkompensationsmodul (2, 6, 13, 16, 22, 23, 25, 26, 29) für Tore mit einer biegesteifen Querschnittsform und einer longitudinalen Erstreckung, bestehend aus einem im Wesentlichen anisotropen oder isotropen Faserkunststoffverbund. Wind load compensation module (2, 6, 13, 16, 22, 23, 25, 26, 29) for doors with a rigid cross-sectional shape and a longitudinal extension, consisting of a substantially anisotropic or isotropic fiber-reinforced plastic composite.
Description
Die Erfindung betrifft ein Windlastkompensationsmodul, das eine biegesteife Querschnittsform aufweist, wobei das Windlastkompensationsmodul sich longitudinal erstreckt und aus einem im Wesentlichen anisotropen oder isotropen Faserkunststoffverbund besteht. Ebenfalls betrifft die Erfindung ein Tor mit einem Torblatt, das aus mehreren Sektionselementen besteht, die untereinander scharnierend verbunden und in ihrer Schließstellung vertikal übereinanderstehend ausgebildet sind, wobei die Sektionselemente mittels Rollen in seitlich angeordneten Profilen ortsveränderbar sind und auf den Sektionselementen zur Innenseite des Torblattes gerichtet Windlastversteifungen angeordnet sind.The invention relates to a wind load compensation module which has a rigid cross-sectional shape, the wind load compensation module extending longitudinally and consisting of a substantially anisotropic or isotropic fiber-plastic composite. The invention also relates to a door with a door leaf, which consists of several section elements that are hinged to one another and are designed to stand vertically one above the other in their closed position, the section elements being movable by means of rollers in laterally arranged profiles and wind load stiffeners on the section elements towards the inside of the door leaf are arranged.
Die
Mit der
Ein Garagentor, das auf seiner Innenseite mit Türstreben verstärkt ist, um eine Beschädigung des Garagentores durch starken Wind zu verhindern, offenbart die
Dadurch, dass heutzutage Tore, insbesondere Sektionaltore, die in seitlichen Führungen mittels Rollen geführt werden, immer größere Durchgangsweiten aufweisen, ist es notwendig, dass diese Torblätter, die aus einzelnen Segmenten bestehen, die untereinander mittels Scharnieren verbunden sind, gegen horizontale Durchbiegung zu schützen. Diese horizontale Durchbiegung wird durch äußere auf das Torblatt einwirkende Windbelastungen erzeugt. Aus diesem Grunde ist es notwendig, dass auf der Innenseite der Sektionen Windversteifungen angebracht werden. Dieses können aufgesetzte Winkelprofile oder mit Abstandshaltern aufgesetzte Verstärkungsprofile sein, wie der angegebene Stand der Technik verdeutlicht.The fact that nowadays doors, especially sectional doors that are guided in lateral guides by means of rollers, have increasingly larger passage widths, it is necessary that these door leaves, which consist of individual segments that are connected to one another by means of hinges, must be protected against horizontal deflection. This horizontal deflection is generated by external wind loads acting on the door leaf. For this reason it is necessary that wind stiffeners are installed on the inside of the sections. These can be attached angle profiles or reinforcement profiles attached with spacers, as the stated prior art makes clear.
Demnach ist der Widerstand eines Tores gegen äußere Windlast so zu definieren, dass ein durch die Windlast verursachter Differenzdruck durch das Torblatt ausgeglichen werden muss. Der Differenzdruck ist dabei der Druck, der zwischen den beiden Seiten des Torblattes besteht. Diese Darstellung verdeutlicht, dass Torblätter, die aus einzelnen Sektionselementen mit verbindenden Scharnieren bestehen, zwar in der Schließstellung die Sektionselemente untereinander übereinander stehen, doch als Gesamtgebilde ein solches Torblatt bei großen Öffnungsweiten doch ein instabiles Bauelement darstellt. Um dem entstehenden Differenzdruck entgegenzuwirken, werden deshalb die Versteifungselemente verwendet. Doch hierbei stößt der Fachmann an Grenzen, weil die Öffnungsweiten von den vorbezeichneten Torblättern so groß werden, dass auch eine nicht hinzunehmende Gewichtszunahme durch die Versteifungselemente hinzukommt. Das Gesamtgewicht des Torblattes muss durch die eingesetzte Antriebsvorrichtung immer sicher bewegt werden.Accordingly, the resistance of a door to external wind load must be defined in such a way that a differential pressure caused by the wind load must be compensated for by the door leaf. The differential pressure is the pressure that exists between the two sides of the door leaf. This illustration shows that door leaves, which consist of individual section elements with connecting hinges, are indeed one above the other in the closed position, but as an overall structure such a door leaf is an unstable component with large opening widths. The stiffening elements are therefore used to counteract the resulting differential pressure. However, the person skilled in the art has its limits here, because the opening widths of the aforementioned door leaves are so large that the stiffening elements also add an unacceptable increase in weight. The total weight of the door leaf must always be moved safely by the drive device used.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, in ihrer Erstreckung längere Sektionselemente mit einem größeren Widerstandsmoment und einer höheren Steifigkeit auszustatten, wobei aber gleichzeitig das Gewicht derartiger Sektionselemente reduziert werden soll. Ferner soll die Verwendung eines solchen Sektionselementes bei der Ausführung von Toren mit großen Öffnungsweiten zum Einsatz kommen können.The object of the invention is therefore to provide section elements that are longer in their extension with a greater moment of resistance and greater rigidity, but at the same time the weight of such section elements is to be reduced. Furthermore, the use of such a section element should be able to be used in the implementation of doors with large opening widths.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch ein Windlastkompensationsmodul nach Anspruch 1, einem Tor mit einem Torblatt nach Anspruch 9 und einem Sektionselement eines Torblattes nach Anspruch 19 gelöst. Die sich jeweils an die nebengeordneten Ansprüche anschließenden Unteransprüche geben dabei eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens wieder.This object of the invention is achieved by a wind load compensation module according to
Die Lösung der Gewichtsreduktion bei Sektionselementen liegt in der Verwendung von Windlastkompensationsmodulen, die nicht aus biegesteifen Blechen bestehen, sondern einem Faserkunststoffverbund. Derartige Windlastkompensationsmodule werden als Versteifung auf der Rückseite der Sektionselemente oder auch ganzer Torblätter kraft- und formschlüssig mit diesen befestigt. Die Windlastkompensationsmodule weisen dabei ebenfalls eine biegesteife Querschnittsform auf. Derartige Windlastkompensationsmodule können in einer longitudinalen Ausdehnung in dem Faserkunststoffverbund in einer im Wesentlichen anisotropen oder isotropen Ausführung ausgeführt werden.The solution to weight reduction in sectional elements lies in the use of wind load compensation modules, which do not consist of rigid sheet metal, but a fiber plastic composite. Such wind load compensation modules are attached to the rear of the section elements or entire door leaves in a non-positive and form-fitting manner as reinforcement. The Wind load compensation modules also have a rigid cross-sectional shape. Such wind load compensation modules can be implemented in a longitudinal extension in the fiber-reinforced plastic composite in an essentially anisotropic or isotropic design.
Der Aufbau eines Sektionselements besteht im Wesentlichen aus einer äußeren Deckschicht mit dahinter befindlicher Isolierschicht und einer inneren Deckschicht. Die Deckschichten bestehen dabei aus dünnen Blechen. Das Windlastkompensationsmodul wird auf der inneren Deckschicht des Sektionselementes kraft- und formschlüssig durch kleben oder nieten oder verschrauben befestigt. Dadurch entsteht ein inniger Verbund mit Deckschicht. Je nach Ausführung der Sektionselemente ist es möglich, dass ein solches Windlastkompensationsmodul in unterschiedlichen Positionen auf der inneren Deckschicht kraft- und formschlüssig verbunden werden kann. Dabei hat es sich als sehr effektiv herausgestellt, das Windlastkompensationsmodul in einer bevorzugten Ausführungsform im ersten Drittel der Höhe eines Sektionselements oder im zweiten Drittel der Höhe eines Sektionselements oder im dritten Drittel der Höhe des Sektionselements zu befestigen. Diese Höhenangaben beziehen sich ausgehend von der Oberkante des betreffenden Sektionselements.The structure of a section element essentially consists of an outer cover layer with an insulating layer behind it and an inner cover layer. The top layers consist of thin metal sheets. The wind load compensation module is attached to the inner cover layer of the section element with a positive and positive fit by gluing, riveting or screwing. This creates an intimate bond with the top layer. Depending on the design of the section elements, it is possible that such a wind load compensation module can be positively and non-positively connected in different positions on the inner cover layer. It has been found to be very effective in a preferred embodiment to fasten the wind load compensation module in the first third of the height of a section element or in the second third of the height of a section element or in the third third of the height of the section element. These height specifications are based on the upper edge of the relevant section element.
Entsprechend den zu erwartenden Windbelastungen kann die Querschnittsform angepasst werden, weil nicht jede Querschnittsform die gleiche Steifigkeit und das gleiche Widerstandsmoment aufweist. Als wesentlich effektive Querschnittsformen zur Kompensation des Differenzdrucks haben sich rechteckige oder quadratische oder trapezförmige oder Doppel-T-förmige oder runde Querschnittsformen als besonders geeignet herausgestellt.The cross-sectional shape can be adapted according to the expected wind loads, because not every cross-sectional shape has the same rigidity and the same section modulus. Rectangular or square or trapezoidal or double-T-shaped or round cross-sectional shapes have proven to be particularly suitable as essentially effective cross-sectional shapes for compensating for the differential pressure.
Um auch bei den erfindungsgemäßen Windlastkompensationsmodulen aus den Faserkunststoffverbänden trotzdem noch eine weitere Gewichtsreduzierung zu erzielen, ist es möglich, in Bereichen oder Zonen von geringeren Belastungen Bohrungen oder Durchbrüche in die Querschnittsausbildungen einzubringen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es auch möglich, dass der Querschnittsverlauf nicht nur gleiche Stärken, sondern auch unterschiedliche Stärken aufweisen kann. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, dass die Querschnittsform noch durch Hochsicken oder Tiefsicken weiter verstärkt wird, die sich dann in der longitudinalen Erstreckung ausrichten.In order to still achieve a further weight reduction in the wind load compensation modules according to the invention made from the fiber plastic bandages, it is possible to make bores or openings in the cross-sectional formations in areas or zones of lower loads. In a further preferred embodiment, it is also possible that the cross-sectional profile can have not only the same thicknesses but also different thicknesses. In a further preferred embodiment, it is possible for the cross-sectional shape to be further reinforced by raised or lowered beads, which then align in the longitudinal extension.
Bei Bauelemente zur Windkraftkompensation aus nicht faserverstärkten Kunststoffen kommt es zum Fließen bzw. Kriechen und dadurch zu einer plastischen Formänderung der Bauelemente bei Krafteinwirkungen, die über einen längeren Zeitraum bestehen. Deshalb ist es notwendig, einen Faserkunststoffverbund zur Herstellung von Windlastkompensationsmodulen zu verwenden. Ein solcher Werkstoff besteht aus Verstärkungsfasern und einer diese umgebenden Kunststoffmatrix. Diese Kunststoffmatrix umgibt die Fasern, die wiederum durch adhäsive Wechselwirkungen an die Matrix gebunden werden. Dadurch ist es in einer bevorzugten Ausführungsform möglich, bei anisotropen Faserwerkstoffen eine richtungsabhängige Elastizität für ein Bauelement zu erzielen. Erst durch die Wahl der Kombination von Fasern und Matrixwerkstoffen entsteht so ein neuer Konstruktionswerkstoff in einem Faserkunststoffverbund. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Elastizität und die Spannungszustände abhängig sind von der Orientierung des Fasermaterials. Die mechanischen und thermischen Eigenschaften von Faserkunststoffverbunden können über eine Vielzahl von Einzelparametern eingestellt werden. Diese können beispielsweise die Ausrichtung der Fasern als solche, der Faservolumenanteil der Matrixwerkstoffe, die Schichtenreihenfolge usw. insbesondere zur Anwendung kommen.In the case of components for wind power compensation made of non-fiber-reinforced plastics, there is a flow or creep and, as a result, a plastic change in shape of the components when forces are applied over a longer period of time. It is therefore necessary to use a fiber-reinforced plastic composite for the manufacture of wind load compensation modules. Such a material consists of reinforcing fibers and a plastic matrix surrounding them. This plastic matrix surrounds the fibers, which in turn are bound to the matrix by adhesive interactions. This makes it possible in a preferred embodiment to achieve a direction-dependent elasticity for a component in the case of anisotropic fiber materials. Only by choosing the combination of fibers and matrix materials is a new construction material created in a fiber-reinforced plastic composite. It must be taken into account that the elasticity and the states of tension depend on the orientation of the fiber material. The mechanical and thermal properties of fiber-reinforced plastics can be adjusted using a large number of individual parameters. These can be used, for example, the alignment of the fibers as such, the fiber volume fraction of the matrix materials, the layer sequence, etc.
Um eine genaue Kräfteeinleitung und auch -ausleitung bei einem Windlastkompensationsmodul zu erreichen, werden die Fasern in der gewählten Bauform durch die Matrix räumlich fixiert. Dabei stützt die Matrix die Fasern gegen Ausknicken, wodurch die einzelnen Fasern nicht überbelastet werden. Dieses wird dadurch erreicht, dass durch die Adhäsion zwischen Faser und Matrix eine Wechselwirkung entsteht. Deshalb ist es in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform möglich, dass der Faserkunststoffverbund für das Windlastkompensationsmodul ein Elastizitätsmodul der Fasern in Längsrichtung aufweist, der höher ist, als der des Matrixwerkstoffes. Ebenfalls muss die Bruchdehnung der Matrix höher sein, als die der eingebetteten Fasern. Gleichzeitig muss aber auch erfüllt sein, dass die Zugfestigkeit der Fasern in Längsrichtung wieder größer ist, als die der Matrix. Werden diese Voraussetzungen bei der Schaffung eines Windlastkompensationsmodules in einer Faserkunststoffverbindung erfüllt, so ist ein solcher Werkstoff neben seinem geringeren Gewicht auch einem kompakten Werkstaff wesentlich überlegen, was sich sowohl in dem Elastizitätsmodul als auch in der Festigkeit niederschlägt.In order to achieve an exact introduction and discharge of forces with a wind load compensation module, the fibers are spatially fixed in the selected design by the matrix. The matrix supports the fibers against buckling, so that the individual fibers are not overloaded. This is achieved in that the adhesion between the fiber and the matrix creates an interaction. Therefore, in a further preferred embodiment, it is possible that the fiber-plastic composite for the wind load compensation module has a modulus of elasticity of the fibers in the longitudinal direction that is higher than that of the matrix material. The elongation at break of the matrix must also be higher than that of the embedded fibers. At the same time, however, it must also be ensured that the tensile strength of the fibers in the longitudinal direction is again greater than that of the matrix. If these prerequisites are met when creating a wind load compensation module in a fiber-reinforced plastic connection, such a material is, in addition to its lower weight, significantly superior to a compact material, which is reflected in both the modulus of elasticity and strength.
Die Kristall- oder Molekülebenen bei der Herstellung von Fasern orientieren sich durch die angewendeten Verfahren und sind bei der Ausführungsform zu berücksichtigen. Dabei eignen sich insbesondere Polyethylenfasern oder Paramidfasern oder Kohlenstofffasern für eine sehr hohe Orientierung und damit langkettige Moleküle. Eine solche Orientierung führt zu einer Anisotropie der Faser.The crystal or molecular planes in the production of fibers are based on the processes used and must be taken into account in the embodiment. In this context, polyethylene fibers or paramid fibers or carbon fibers are particularly suitable for a very high orientation and thus long-chain molecules. Such an orientation leads to anisotropy of the fiber.
Die Richtungsabhängigkeit des verwendeten Fasermaterials zeichnet sich dadurch aus, dass das Verformungsverhalten invariant ist gegenüber bestimmten Dehnungen des Materials. Diese Dehnungen sollen bei transversalen Isotropien um die Vorzugsrichtung oder 180°Dehnung senkrecht zur Vorzugsrichtung ausgebildet sein.The directionality of the fiber material used is characterized by the fact that the Deformation behavior is invariant to certain elongations of the material. With transverse isotropies, these expansions should be formed around the preferred direction or 180 ° expansion perpendicular to the preferred direction.
Je nach Verwendung der Windlastkompensationsmodule, d.h. nach der Breite der Sektionselemente, kann der Fachmann so zwischen verschiedenen Fasermaterialien wählen. Als sehr preiswert und in großen Mengen verfügbar sind Glasfasern. Glasfaserverstärkte Kunststoffe sind kostengünstig und dennoch ein sehr hochwertiger Baustoff, der in einem Faserkunststoffverbund in der Ausführung einsetzbar ist. Glasfaserverstärkter Kunststoff ist mit einer passenden Matrix in der Lage, eine hohe Bruchdehnung und eine hohe elastische Energieaufnahme aufzunehmen.Depending on the use of the wind load compensation modules, i.e. Depending on the width of the section elements, the person skilled in the art can choose between different fiber materials. Glass fibers are very inexpensive and available in large quantities. Glass fiber reinforced plastics are inexpensive and yet a very high quality building material that can be used in a fiber plastic composite. With a suitable matrix, glass fiber reinforced plastic is able to absorb high elongation at break and high elastic energy absorption.
In einer bevorzugten Ausführungsmöglichkeit können diese endlos faserverstärkten Bauteile gleichzeitig mit den gewünschten Materialeigenschaften so hergestellt werden können, wie sie vom Fachmann gebraucht werden. Dabei ist es möglich, neben den anisotropen Faserausrichtungen, auch Rovings oder unidirektionale Gewebe einzusetzen, wobei die Matrix in der Regel ein Duroplast ist.In a preferred embodiment, these endless fiber-reinforced components can be produced at the same time with the desired material properties as they are needed by the person skilled in the art. In addition to the anisotropic fiber orientations, it is also possible to use rovings or unidirectional fabrics, the matrix generally being a thermoset.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, dass der Faserkunststoffverbund mit Kohlenstofffasern ausgeführt wird. Ein derartiger Faserkunststoffverbund kann dort eingesetzt werden, wo nur eine geringe Masse und gleichzeitig jedoch eine hohe Steifigkeit im Betrieb erwünscht ist. Auch diese Kohlenstofffasern sind in einer Matrix aus Kunstharz, vorzugsweise einem Epoxydharz, eingebettet. Die Matrix verhindert auch hier, dass sich die Fasern unter Belastung gegeneinander verschieben, sodass ein solches Windlastkompensationsmoduls eine sehr hohe Zugfestigkeit und Steifigkeit aufweist. Es ist natürlich auch möglich, neben der gerichteten Verwendung der Kohlenstofffasern diese auch in unterschiedlichen Richtungen zu verlegen. So ist in einer bevorzugten Ausführungsform es auch möglich, den Faserkunststoffverbund für ein Windlastkompensationsmodul auch in einer unidirektionalen Schicht anzuwenden. In diesem Fall sind in einer Schicht die Fasern alle ungerichtet und sind jedoch im Wesentlichen gleichzeitig innerhalb des Bauteils homogen verteilt. Solche Schichten werden transversal isotrop bezeichnet.In a preferred embodiment, it is possible that the fiber-plastic composite is made with carbon fibers. Such a fiber-reinforced plastic composite can be used where only a low mass and, at the same time, a high degree of rigidity in operation is desired. These carbon fibers are also embedded in a matrix made of synthetic resin, preferably an epoxy resin. Here, too, the matrix prevents the fibers from shifting against each other under load, so that such a wind load compensation module has a very high tensile strength and rigidity. It is of course also possible to lay the carbon fibers in different directions in addition to the directed use. In a preferred embodiment, it is also possible to use the fiber-reinforced plastic composite for a wind load compensation module in a unidirectional layer. In this case, the fibers in a layer are all non-directional and are, however, essentially at the same time distributed homogeneously within the component. Such layers are called transversely isotropic.
Aufgrund der gewünschten Eigenschaften, denen ein Windlastkompensationsmodul im Betrieb ausgesetzt ist, wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Faserkunststoffverband in einer duroplastischen Matrix eingebettet. Dafür kommen insbesondere Epoxydharze oder ungesättigte Polyesterharze oder Metracrylatharze oder Polyurethan oder gleichwertige Ausgangsmaterialien in Frage.Due to the desired properties to which a wind load compensation module is exposed during operation, in a preferred embodiment the fiber plastic bandage is embedded in a thermoset matrix. Epoxy resins or unsaturated polyester resins or methacrylate resins or polyurethane or equivalent starting materials are particularly suitable for this.
Auch dabei ist die Einsatzmöglichkeit des Windlastkompensationsmodules zu betrachten. Hier hat sich als besonders effektiv herausgestellt, dass mit Hilfe der Makromechanik die Spannungs- und Dehnungsgrößen und damit ihr Verhalten insgesamt beurteilt werden. Die Steifigkeit ist dabei eine Größe, die den Widerstand eines Körpers gegen elastische Verformung in diesem Falle die Windkräfte, bestimmt. Gleichzeitig ist die Steifigkeit eines Bauteiles insgesamt von den elastischen Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe neben der ausgeführten Geometrie abhängig. Dabei wächst das Elastizitätsmodul mit dem Widerstand, den der Faserkunststoffverbund als Material seiner elastischen Verformung entgegensetzt.The possibility of using the wind load compensation module must also be considered here. It has been shown to be particularly effective here that the stress and strain variables and thus their behavior as a whole are assessed with the help of macromechanics. The stiffness is a variable that determines the resistance of a body to elastic deformation, in this case the wind forces. At the same time, the overall rigidity of a component depends on the elastic properties of the materials used, in addition to the geometry. The modulus of elasticity increases with the resistance that the fiber reinforced plastic, as a material, opposes its elastic deformation.
Ein Windlastkompensationsmodul hat aber nicht nur die durch Windlasten auftretenden Kräfte unbeschadet zu überstehen, sondern unterliegt auch Umwelteinflüssen. Dieses ist insbesondere die Feuchtigkeit, die in erster Linie den Matrixwerkstoff betrifft. Um eine Feuchtigkeitsaufnahme zu verringern, ist es wichtig, dass aufgrund der zu erwartenden Belastungen ein Windlastkompensationsmodul so gering in seinen Ausmaßen gehalten wird, wie möglich. Ein weiterer Aspekt ist der Einfluss der Temperatur, der in erster Linie auch den Matrixwerkstoff betrifft. Der Faserwerkstoff ist so zu wählen, dass dieser großen Temperaturschwankungen gerecht wird. Gerade bei großflächigen Torblättern kann es im Tagesverlauf enorme Temperaturunterschiede geben.A wind load compensation module not only has to withstand the forces arising from wind loads undamaged, it is also subject to environmental influences. This is especially the moisture, which primarily affects the matrix material. In order to reduce moisture absorption, it is important that a wind load compensation module is kept as small in its dimensions as possible due to the expected loads. Another aspect is the influence of temperature, which primarily affects the matrix material. The fiber material is to be selected so that it can withstand large temperature fluctuations. Especially with large door leaves, there can be enormous temperature differences during the day.
Neben einer geometrischen Konstruktion des Windlastkompensationsmoduls, auf die noch nachfolgend durch verschiedene bevorzugte Anwendungsbeispiele eingegangen wird, wird insgesamt zwischen dem Sektionselement eines Torblatts und der direkten Kombination mit einem Windlastkompensationsmodul ein Hybridbauteil vorliegen. Ein solches Hybridbauteil kann zumindest mit der inneren Deckschicht und dem Windlastkompensationsmodul ausgebildet werden. In gleicher Weise kann aber auch das Sektionselement mit dem verbundenen Windlastkompensationsmodul als ein Hybridbauteil angesehen werden, denn diese Einheit kann in der Produktion zusammengefügt angefertigt werden. Bei dem Hybridbauteil kann die Tragstruktur dabei der Faserkunststoffverbund in der Ausführung des Windlastkompensationsmodules bilden. Das als Faserkunststoffverbund ausgeführte Windlastkompensationsmodul wird auch bei der Hybridausführung mit der inneren Deckschicht des Sektionselements vorzugsweise stoffschlüssig verbunden. Als Verbindungsart kann auch das Nieten oder das Schrauben genannt werden. Durch eine derartige Kombination kommt es neben einem optimalen Materialeinsatz im Vergleich zu einem herkömmlichen Einkomponentenbauteil mit vergleichbarer Stabilität zu einer erheblichen Gewichtseinsparung. Auch bei einer solchen Ausführungsform wird die gerichtete Fasereinbettung in dem Faserkunststoffverbund als Tragstruktur ein höheres Elastizitätsmodul erzielen. Gerade durch eine stoffschlüssige Verbindung der inneren Deckschicht, die aus Stahl oder einem Leichtmetall besteht und dem Faserkunststoffverbund des Windkompensationsmodules lassen sich hervorragende Hybridwerkstoffe herstellen. Auch in einem solchen Fall kann grundsätzlich die Form des Windlastkompensationsmodules beliebig gewählt werden und den jeweiligen Anforderungen an die Größe des Torblattes angepasst werden.In addition to a geometric construction of the wind load compensation module, which will be discussed below through various preferred application examples, there will be a hybrid component between the sectional element of a door leaf and the direct combination with a wind load compensation module. Such a hybrid component can be formed at least with the inner cover layer and the wind load compensation module. In the same way, however, the section element with the connected wind load compensation module can also be viewed as a hybrid component, because this unit can be assembled in production. In the case of the hybrid component, the support structure can form the fiber-reinforced plastic composite in the design of the wind load compensation module. The wind load compensation module, which is designed as a fiber-reinforced plastic composite, is also connected to the inner cover layer of the section element in a materially bonded manner, even in the hybrid design. Riveting or screwing can also be named as the type of connection. Such a combination results in an optimal use of material in comparison to a conventional one-component component with comparable stability and a considerable saving in weight. In such an embodiment, too, the directional Embedding fibers in the fiber-reinforced plastic composite as a support structure achieve a higher modulus of elasticity. Excellent hybrid materials can be produced precisely through a material connection between the inner cover layer, which consists of steel or a light metal, and the fiber-reinforced plastic composite of the wind compensation module. In such a case, too, the shape of the wind load compensation module can be chosen as desired and adapted to the respective requirements of the size of the door leaf.
Die Erfindung wird anhand von verschiedenen möglichen bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
-
1 Eine Ansicht eines Sektionselementes in Verbindung mit einem Windlastkompensationsmodul in einer perspektivischen Darstellung; -
2 das Sektionselement in einer Seitenansicht mit einer Platzierungsangaben von Windkompensationsmodulen; -
3 eine mögliche Ausführungsform eines Windkompensationsmodules in einer T-Form; -
4 eine mögliche Ausführungsform eines Windlastkompensationsmodules mit Durchbrüchen; -
5 eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Windlastkom pensationsmodules; -
6 eine trapezförmige Ausführung eines Windlastkom pensationsmodules; -
7 eine im Wesentlichen rechteckige Ausführung eines Windlastkompensationsmodules; -
8 eine mögliche Ausführungsform in parabolischer oder ähnlicher Form; -
9 eine weitere bevorzugte Ausführungsform; -
10 eine weitere Ausführungsform in Trapezform.
-
1 A view of a section element in connection with a wind load compensation module in a perspective illustration; -
2 the section element in a side view with information about the placement of wind compensation modules; -
3 a possible embodiment of a wind compensation module in a T-shape; -
4th a possible embodiment of a wind load compensation module with openings; -
5 another preferred embodiment of a Windlastkom pensationsmodules; -
6th a trapezoidal design of a Windlastkom pensationsmodules; -
7th an essentially rectangular design of a wind load compensation module; -
8th a possible embodiment in parabolic or similar form; -
9 another preferred embodiment; -
10 another embodiment in trapezoidal shape.
Die
Die
Das Windlastkompensationsmodul
In der
Bei dem Ausführungsbeispiel nach
Ein Windlastkompensationsmodul
Das bereits in der
Mit der
In gleicher Art und Weise ist das Windlastkompensationsmodul
Für Tore, deren Torblätter sehr hohen, von außen belasteten Differenzdrücken ausgesetzt sind, kann ein Windlastkompensationsmodul
Während die vorher exemplarisch beschriebenen Windlastkompensationsmodule
Die vorbeschriebenen, nicht abschließend aufgeführten, verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen von Windlastkompensationsmodulen
Die Windkompensationsmodule
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1.1.
- SektionselementSection element
- 2.2.
- WindlastkompensationsmodulWind load compensation module
- 3.3.
- Erstes DrittelFirst third
- 4.4th
- Zweites DrittelSecond third
- 5.5.
- Drittes DrittelThird third
- 6.6th
- WindlastkompensationsmodulWind load compensation module
- 7.7th
- BefestigungslaschenFastening straps
- 8.8th.
- SeitenschenkelSide thighs
- 9.9.
- SeitenschenkelSide thighs
- 10.10.
- ZwischenschenkelIntermediate thighs
- 11.11.
- BefestigungsseiteMounting side
- 12.12.
- DurchbrücheBreakthroughs
- 13.13.
- WindlastkompensationsmodulWind load compensation module
- 14.14th
- AbschlussschenkelEnd leg
- 15.15th
- DistanzschenkelSpacer leg
- 16.16.
- WindlastkompensationsmodulWind load compensation module
- 17.17th
- ZwischenschenkelIntermediate thighs
- 18.18th
- ZwischenschenkelIntermediate thighs
- 19.19th
- VersatzOffset
- 20.20th
- DistanzschenkelSpacer leg
- 21.21st
- ZwischenschenkelIntermediate thighs
- 22.22nd
- WindlastkompensationsmodulWind load compensation module
- 23.23.
- WindlastkompensationsmodulWind load compensation module
- 24.24.
- ZwischenschenkelIntermediate thighs
- 25.25th
- WindlastkompensationsmodulWind load compensation module
- 26.26th
- AbwinkelungAngulation
- 27.27.
- Vorsprunghead Start
- 28.28.
- DistanzschenkelSpacer leg
- 29.29
- WindlastkompensationsmodulWind load compensation module
- 30.30th
- Äußere DeckschichtOuter top layer
- 31.31.
- Innere DeckschichtInner top layer
- 32.32.
- IsolierschichtInsulating layer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 2005072536 A1 [0002]US 2005072536 A1 [0002]
- US 6408926 [0003]US 6408926 [0003]
- US 5749407 A [0004]US 5749407 A [0004]
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DE202020104698.5U DE202020104698U1 (en) | 2020-08-13 | 2020-08-13 | Wind load compensation module, as well as door with a wind load compensation module and section element |
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DE202020104698.5U DE202020104698U1 (en) | 2020-08-13 | 2020-08-13 | Wind load compensation module, as well as door with a wind load compensation module and section element |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115899536A (en) * | 2022-11-29 | 2023-04-04 | 常州市新创智能科技有限公司 | Unidirectional load bearing member, processing method and composite material sandwich structure |
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2020
- 2020-08-13 DE DE202020104698.5U patent/DE202020104698U1/en active Active
Cited By (2)
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CN115899536A (en) * | 2022-11-29 | 2023-04-04 | 常州市新创智能科技有限公司 | Unidirectional load bearing member, processing method and composite material sandwich structure |
CN115899536B (en) * | 2022-11-29 | 2024-01-19 | 常州市新创智能科技有限公司 | Unidirectional load bearing part, processing method and composite sandwich structure |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |